[發明專利]用于千瓦級光纖激光器的高包層功率模場適配器

在審

• 申請號: 202211294012.0
• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號: CN116148979A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 朱功文;孫冠
• 申請（專利權）人: 朗美通經營有限責任公司
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26;G02B6/255
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

1.一種模場適配器，包括：

第一光纖，所述第一光纖包括與基模場直徑相關聯的纖芯和圍繞所述第一光纖的纖芯的包層，所述包層的直徑朝向所述第一光纖的腰部減小，其中圍繞所述第一光纖的纖芯的所述包層被絕熱地蝕刻，使得所述第一光纖的纖芯與圍繞所述纖芯的所述包層之間的比率在所述第一光纖的長度上變化；以及

第二光纖，所述第二光纖包括與在所述第二光纖的腰部處與所述第一光纖的基模場直徑匹配的基模場直徑相關聯的纖芯和圍繞所述第二光纖的纖芯的包層，所述包層的直徑在所述第二光纖的腰部處與所述第一光纖的包層的直徑匹配并且從所述第二光纖的腰部增加，其中所述第二光纖的纖芯和圍繞所述纖芯的所述包層被絕熱地錐形化，使得所述第二光纖的纖芯與圍繞所述第二光纖的所述纖芯的所述包層之間的比率在所述第二光纖的長度上是恒定的。

2.根據權利要求1所述的模場適配器，其特征在于，所述第一光纖的包層和所述第二光纖的包層被布置為攜帶高功率包層光。

3.根據權利要求1所述的模場適配器，其特征在于，所述第一光纖的包層的直徑絕熱地減小，并且所述第二光纖的包層的直徑絕熱地增加，以保持在所述第一光纖的包層和所述第二光纖的包層中攜帶的包層光的亮度。

4.根據權利要求1所述的模場適配器，其特征在于，所述第一光纖或所述第二光纖中的一個或多個包括被絕熱地蝕刻的外包層。

5.根據權利要求1所述的模場適配器，其特征在于，所述第一光纖的纖芯的數值孔徑等于所述第二光纖的纖芯的數值孔徑。

6.根據權利要求1所述的模場適配器，其特征在于，所述第一光纖的纖芯的數值孔徑與所述第二光纖的纖芯的數值孔徑不同。

7.根據權利要求1所述的模場適配器，其特征在于，還包括：

封裝，所述封裝密封至少第一長度和第二長度，所述第一光纖的包層在所述第一長度上被絕熱地蝕刻，并且所述第二光纖的包層和纖芯在所述第二長度上被絕熱地錐形化。

8.根據權利要求1所述的模場適配器，其特征在于，所述第一光纖和所述第二光纖包括在至少第一長度和第二長度上剝離的相應涂層，所述第一光纖的包層在所述第一長度上被絕熱地蝕刻，并且所述第二光纖的包層和纖芯在所述第二長度上被絕熱地錐形化。

9.一種光學系統，包括：

第一光學裝置，所述第一光學裝置具有用于攜帶纖芯光的纖芯和圍繞所述纖芯并用于攜帶高功率包層光的包層；

第二光學裝置，所述第二光學裝置具有用于攜帶纖芯光的纖芯和圍繞所述纖芯并用于攜帶高功率包層光的包層，其中所述第一光學裝置的纖芯和所述第二光學裝置的纖芯具有不同的基模場；以及

模場適配器，所述模場適配器耦合在所述第一光學裝置和所述第二光學裝置之間，其中所述模場適配器包括：

輸入光纖，所述輸入光纖具有纖芯和包層，所述包層圍繞所述輸入光纖的纖芯并且具有絕熱地減小的直徑，其中圍繞所述輸入光纖的纖芯的所述包層被絕熱地蝕刻，使得所述輸入光纖的纖芯與圍繞所述纖芯的所述包層之間的比率在所述輸入光纖的長度上變化；以及

輸出光纖，所述輸出光纖具有纖芯和包層，所述包層圍繞所述輸出光纖的纖芯，并且所述包層的直徑在所述輸出光纖的腰部處與所述輸入光纖的包層的直徑匹配，

其中，所述輸入光纖的纖芯基模在所述輸出光纖的腰部處與所述輸出光纖的纖芯基模匹配，

其中，所述輸出光纖的包層的直徑絕熱地增加，并且

其中，所述輸出光纖的纖芯和圍繞所述纖芯的所述包層被絕熱地錐形化，使得所述輸出光纖的纖芯與圍繞所述輸出光纖的纖芯的所述包層之間的比率在所述第二光纖的長度上是恒定的。

10.根據權利要求9所述的光學系統，其特征在于，所述輸入光纖和所述輸出光纖各自包括被布置為攜帶所述高功率包層光的一個或多個包層。